(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１建築部材に第２建築部材を溶接する溶接装置において、
第２建築部材が仮付けされた第１建築部材をハンドリングするハンドリングロボットを有し、
ハンドリングロボットが搬出入する第１建築部材をクランプするクランプ手段を設けた旋回ビームを備え、旋回ビームの旋回とともに移動するクランプ手段を該旋回ビームの旋回中心軸まわりに定めた第１建築部材搬入ステージと複数の溶接ステージと第１建築部材搬出ステージのそれぞれに順に位置付ける旋回装置を有するとともに、
旋回装置の旋回により複数の溶接ステージのそれぞれに位置付けられたクランプ手段がクランプしている第１建築部材に第２建築部材を本付けする溶接ロボットを、旋回装置における複数の溶接ステージのそれぞれに配置してなることを特徴とする溶接装置。
【請求項２】
前記旋回装置が旋回ビームの旋回中心軸まわりの外周の周方向複数位置のそれぞれにクランプ手段を設けてなる請求項１に記載の溶接装置。
【請求項３】
１台の前記ハンドリングロボットに対し、複数基の旋回装置を設置してなる請求項１又は２に記載の溶接装置。
【請求項４】
前記旋回装置が旋回ビームの旋回によりクランプ手段を第１建築部材搬入ステージから複数の溶接ステージを経て第１建築部材搬出ステージに順に位置付けるまでの間、クランプ手段は第１建築部材をクランプし続ける請求項１〜３のいずれかに記載の溶接装置。
【請求項５】
前記クランプ手段が、第１建築部材の直交する２面のそれぞれを受ける受面部を備えるとともに、第１建築部材のエンドプレートが備える孔に差し込んだピンにより、第１建築部材を上記受面部に押付ける押付保持手段を備えてなる請求項１〜４のいずれかに記載の溶接装置。
【請求項６】
前記クランプ手段が、前記受面部の旋回ビームに対する相対的角度位置を変化させ、クランプされた第１建築部材の姿勢を調節し得るクランプ姿勢調整手段を備えてなる請求項５に記載の溶接装置。
【請求項７】
前記第１建築部材が柱であり、第２建築部材が、該柱に梁を接続するためのジョイントピースである請求項１〜６のいずれかに記載の溶接装置。
【請求項８】
前記柱の一端側に床梁用ジョイントピースを溶接し、他端側に天井梁用ジョイントピースを溶接するものであり、
旋回装置が旋回ビームの軸方向の一端側と他端側のそれぞれに床側クランプ手段と天井側クランプ手段を設けるとともに、
複数の溶接ステージのそれぞれに床側溶接ロボット及び天井側溶接ロボットを配置してなる請求項７に記載の溶接装置。
【請求項９】
前記旋回装置が旋回ビームの軸方向における床側クランプ手段と天井側クランプ手段の少なくとも一方の設置位置を、柱の長さの変化に応じて調整できる請求項８に記載の溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物ユニットの工場生産段階で、柱に梁を接続するためのジョイントピースを溶接する柱溶接装置等の溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物ユニットの工場生産段階では、特許文献１に記載の如く、４本の柱と４本の床梁と４本の天井梁を箱型に接合して建物ユニットを構成するに際し、柱の下端部と上端部のそれぞれに床梁用と天井梁用のジョイントピースを溶接しておき、柱の下端部に溶接した床梁用ジョイントピースに床梁の端部を溶接するとともに、柱の上端部に溶接した天井梁用ジョイントピースに天井梁の端部を溶接することとしている。
【０００３】
このとき、柱の下端部と上端部のそれぞれに床梁用と天井梁用のジョイントピースを溶接する柱溶接装置を以下の如くに構成している。即ち、床面に設置された長いコンベヤによる柱の搬送方向に沿って、柱搬入ステージと妻側ジョイントピース溶接ステージと桁側ジョイントピース溶接ステージと柱搬出ステージを順に定める。そして、コンベヤによって搬送される柱を各ステージに順に位置付けることにより、下記(i)〜(iv)を行なう。
【０００４】
(i)柱搬入ステージで、柱の下端部と上端部のそれぞれに床梁（妻床梁と桁床梁）用と天井梁（妻天井梁と桁天井梁）用のジョイントピースのそれぞれを作業者の手作業の溶接により仮付けする。
【０００５】
(ii)妻側ジョイントピース溶接ステージで、柱をクランプ手段にて溶接位置に着脱し、上述(i)の妻床梁用と妻天井梁用のジョイントピースのそれぞれを溶接ロボットにより本付けする。
【０００６】
(iii)桁側ジョイントピース溶接ステージで、柱をクランプ手段にて溶接位置に着脱し、上述(i)の桁床梁用と桁天井梁用のジョイントピースのそれぞれを溶接ロボットにより本付けする。
【０００７】
(iv)柱搬出ステージで、柱を下工程へと搬出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平8-99241
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
柱の下端部と上端部のそれぞれに床梁用と天井梁用のジョイントピースを溶接する従来の柱溶接装置には以下の問題点がある。
【００１０】
(1)床面に設置された長いコンベヤによる柱の搬送方向に沿って、柱搬入ステージと妻側ジョイントピース溶接ステージと桁側ジョイントピース溶接ステージと柱搬出ステージを順に定めるものであり、建物ユニットの生産工場における柱溶接装置の占有面積が過大になる。
【００１１】
(2)柱がコンベヤに載せられて搬送される結果、柱やジョイントピースにコンベヤとの擦れ傷を生ずるおそれがある。
【００１２】
(3)柱搬入ステージに搬入された柱は、単一のコンベヤによってのみ各溶接ステージに搬送され、各溶接ステージで各溶接ロボットによる各ジョイントピースの本付けを施されて柱搬出ステージから搬出される。従って、コンベヤの故障、各溶接ステージの各溶接ロボットの故障等が生ずると、柱溶接装置の全体が直ちに運転停止するものになって生産性を一挙に低下する。
【００１３】
(4)柱は各ステージの溶接位置にて各ジョイントピースを本付けされる間だけクランプ手段にて拘束され、その本付けのための溶接作業後には非拘束とされる。このため、本付けによる溶接入熱を受けた柱及びジョイントピースは、非拘束の状況下で溶接歪を生じ、製品精度を損なうおそれがある。
【００１４】
本発明の課題は、建物ユニットの生産工場における柱溶接装置等の溶接装置の占有面積を縮小することにある。
【００１５】
本発明の他の課題は、溶接装置における柱やジョイントピース等の傷付きを回避することにある。
【００１６】
本発明の他の課題は、溶接装置の機械故障等による生産性の低下を回避することにある。
【００１７】
本発明の他の課題は、溶接装置の本付けによる柱及びジョイントピース等の溶接歪を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１に係る発明は、第１建築部材に第２建築部材を溶接する溶接装置において、第２建築部材が仮付けされた第１建築部材をハンドリングするハンドリングロボットを有し、ハンドリングロボットが搬出入する第１建築部材をクランプするクランプ手段を設けた旋回ビームを備え、旋回ビームの旋回とともに移動するクランプ手段を該旋回ビームの旋回中心軸まわりに定めた第１建築部材搬入ステージと複数の溶接ステージと第１建築部材搬出ステージのそれぞれに順に位置付ける旋回装置を有するとともに、旋回装置の旋回により複数の溶接ステージのそれぞれに位置付けられたクランプ手段がクランプしている第１建築部材に第２建築部材を本付けする溶接ロボットを、旋回装置における複数の溶接ステージのそれぞれに配置してなるようにしたものである。
【００１９】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記旋回装置が旋回ビームの旋回中心軸まわりの外周の周方向複数位置のそれぞれにクランプ手段を設けてなるようにしたものである。
【００２０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において更に、１台の前記ハンドリングロボットに対し、複数基の旋回装置を設置してなるようにしたものである。
【００２１】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに係る発明において更に、前記旋回装置が旋回ビームの旋回によりクランプ手段を第１建築部材搬入ステージから複数の溶接ステージを経て第１建築部材搬出ステージに順に位置付けるまでの間、クランプ手段は第１建築部材をクランプし続けるようにしたものである。
【００２２】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに係る発明において更に、前記クランプ手段が、第１建築部材の直交する２面のそれぞれを受ける受面部を備えるとともに、第１建築部材のエンドプレートが備える孔に差し込んだピンにより、第１建築部材を上記受面部に押付ける押付保持手段を備えてなるようにしたものである。
【００２３】
請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において更に、前記クランプ手段が、前記受面部の旋回ビームに対する相対的角度位置を変化させ、クランプされた第１建築部材の姿勢を調節し得るクランプ姿勢調整手段を備えてなるようにしたものである。
【００２４】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれかに係る発明において更に、前記第１建築部材が柱であり、第２建築部材が、該柱に梁を接続するためのジョイントピースであるようにしたものである。
【００２５】
請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明において更に、前記柱の一端側に床梁用ジョイントピースを溶接し、他端側に天井梁用ジョイントピースを溶接するものであり、旋回装置が旋回ビームの軸方向の一端側と他端側のそれぞれに床側クランプ手段と天井側クランプ手段を設けるとともに、複数の溶接ステージのそれぞれに床側溶接ロボット及び天井側溶接ロボットを配置してなるようにしたものである。
【００２６】
請求項９に係る発明は、請求項８に係る発明において更に、前記旋回装置が旋回ビームの軸方向における床側クランプ手段と天井側クランプ手段の少なくとも一方の設置位置を、柱の長さの変化に応じて調整できるようにしたものである。
【発明の効果】
【００２７】
（請求項１、２、７）
(a)旋回装置のクランプ手段により柱等の第１建築部材をクランプして旋回する経路に沿って、第１建築部材搬入ステージと複数の溶接ステージと第１建築部材搬出ステージを順に定めた。建物ユニットの生産工場の平面視で、溶接装置の占有面積を縮小できる。
【００２８】
(b)柱等の第１建築部材は旋回装置のクランプ手段によりクランプされて各ステージに移送される結果、柱等の第１建築部材やジョイントピース等の第２建築部材にコンベヤとの擦れ傷を生じない。
【００２９】
（請求項３）
(c)１台の前記ハンドリングロボットに対し、複数基の旋回装置を設置した。ハンドリングロボットが複数基の旋回装置のそれぞれに柱等の第１建築部材を投入し、各旋回装置のそれぞれを互いに並列的に運転することができる。各旋回装置の第１建築部材搬入ステージに搬入された柱等の第１建築部材は、当該旋回装置の各溶接ステージで各溶接ロボットによる各ジョイントピース等の第２建築部材の本付けを施されて当該旋回装置の第１建築部材搬出ステージから搬出される。従って、いずれか一方の旋回装置、又はそれに対応する溶接ロボットに故障等を生じたときには、他方の旋回装置による運転が可能で、生産性の低下を回避できる。
【００３０】
（請求項４）
(d)前記旋回装置が旋回ビームの旋回によりクランプ手段を第１建築部材搬入ステージから複数の溶接ステージを経て第１建築部材搬出ステージに順に位置付けるまでの間、クランプ手段は柱等の第１建築部材をクランプし続ける。各溶接ステージで本付けによる溶接熱を受けた柱等の第１建築部材及びジョイントピース等の第２建築部材が、拘束されたまま第１建築部材搬出ステージまで順送される結果、溶接歪を抑制できる。
【００３１】
（請求項５）
(e)前記クランプ手段が、柱等の第１建築部材の直交する２面のそれぞれを受ける受面部を備えるとともに、柱等の第１建築部材のエンドプレートが備える孔に差し込んだピンにより、柱等の第１建築部材を上記受面部に押付ける押付保持手段を備える。クランプ手段による柱等の第１建築部材のクランプの確実を図ることができる。
【００３２】
（請求項６）
(f)前記クランプ手段が、前記受面部の旋回ビームに対する相対的角度位置を変化させ、クランプされた柱等の第１建築部材の姿勢を調節し得るクランプ姿勢調整手段を備える。旋回装置のクランプ手段にクランプされた柱等の第１建築部材の姿勢を、各溶接ステージで、対応する溶接ロボットに対して必要とされる溶接姿勢に設定でき、柱等の第１建築部材とジョイントピース等の第２建築部材の溶接品質を向上できる。
【００３３】
（請求項８）
(g)旋回装置が旋回ビームの軸方向の一端側と他端側のそれぞれに床側クランプ手段と天井側クランプ手段を設けるとともに、複数の溶接ステージのそれぞれに床側溶接ロボット及び天井側溶接ロボットを配置した。各溶接ステージで、柱の一端側に床梁用ジョイントピースを溶接し、他端側に天井梁用ジョイントピースを溶接できる。
【００３４】
（請求項９）
(h)前記旋回装置が旋回ビームの軸方向における床側クランプ手段と天井側クランプ手段の少なくとも一方の設置位置を、柱の長さの変化に応じて調整できる。柱の長さの変化に簡易に対応し、床梁用ジョイントピースと天井梁用ジョイントピースのそれぞれを当該柱の一端側と他端側の適宜位置に確実に溶接できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は柱溶接装置を示す全体平面図である。
【図２】図２はハンドリングロボットを示す正面図である。
【図３】図３はハンドリングロボットのチャック手段を示す正面図である。
【図４】図４は旋回装置を示す正面図である。
【図５】図５は旋回装置を示す側面図である。
【図６】図６は旋回装置のクランプ手段を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図７】図７はクランプ手段の押付保持手段を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図８】図８は溶接ロボットを示す正面図である。
【図９】図９は溶接ロボットを示す平面図である。
【図１０】図１０はジョイントピースが溶接された柱を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１に示した柱溶接装置１００は、建物ユニットの生産工場に設置され、図１０に示す如く、鋼管製柱１（第１建築部材）の下端部の相直交する２面のそれぞれに妻床梁用ジョイントピース２Ｔ（第２建築部材）と桁床梁用ジョイントピース２Ｋ（第２建築部材）のそれぞれを溶接し、柱１の上端部の相直交する２面のそれぞれに妻天井梁用ジョイントピース３Ｔ（第２建築部材）と桁天井梁用ジョイントピース３Ｋ（第２建築部材）のそれぞれを溶接するものである。
【００３７】
尚、建物ユニットの工場生産段階では、４本の柱１の下端部に溶接した妻床梁用ジョイントピース２Ｔと桁床梁用ジョイントピース２Ｋに妻床梁の端部と桁床梁の端部を溶接するとともに、４本の柱１の上端部に溶接した妻天井梁用ジョイントピース３Ｔと桁天井梁用ジョイントピース３Ｋに妻天井梁の端部と桁天井梁の端部を溶接することにより、箱型の建物ユニットを構成する。
【００３８】
柱溶接装置１００は、柱投入装置１０と柱払出装置２０の間に、中央に位置する１台のハンドリングロボット３０と、ハンドリングロボット３０の両側に並列的に位置する２基の旋回装置４０と、各旋回装置４０のそれぞれに付帯する各４台の溶接ロボット５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂを設置して有する。
【００３９】
柱投入装置１０は、柱１をローラーコンベヤ１１により供給され、作業者の手作業の溶接により、柱１の下端部に妻と桁の床梁用ジョイントピース２Ｔ、２Ｋを仮付けするとともに、柱１の上端部に妻と桁の天井梁用ジョイントピース３Ｔ、３Ｋを仮付けし、仮付け後の柱１をスライドコンベヤ１２によりハンドリングロボット３０への受渡し位置に投入する。
【００４０】
柱払出装置２０は、各旋回装置４０において妻と桁の床梁用ジョイントピース２Ｔ、２Ｋ、並びに妻と桁の天井梁用ジョイントピース３Ｔ、３Ｋを後述する如くに本付けされた柱１を、ハンドリングロボット３０から受入れた後、下工程へと払い出す。
【００４１】
ハンドリングロボット３０は、図２に示す如く、多関節ロボットであり、そのハンド３１の先端に備えるチャック手段３２により、前述の各ジョイントピース２Ｔ、２Ｋ、３Ｔ、３Ｋが仮付け、又は本付けされた柱１の長手方向中央部をチャックしてハンドリングする。ハンドリングロボット３０は、柱投入装置１０から投入されて各ジョイントピース２Ｔ、２Ｋ、３Ｔ、３Ｋが仮付けされた柱１を受取り、これを旋回装置４０の柱搬入ステージで後述するクランプ手段４３に受渡す。また、ハンドリングロボット３０は、各溶接ロボット５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂにより各ジョイントピース２Ｔ、２Ｋ、３Ｔ、３Ｋが本付けされた柱１を旋回装置４０の柱搬出ステージで受取り、これを柱払出装置２０に受渡す。
【００４２】
ハンドリングロボット３０のチャック手段３２は、図３に示す如く、固定チャック３２Ａと可動チャック３２Ｂからなり、可動チャック３２Ｂをチャックシリンダ３２Ｃにより固定チャック３２Ａに対して対向駆動する。固定チャック３２Ａは柱１の直交する２面のそれぞれを受ける受面部３２Ｆ、３２Ｆを備え、可動チャック３２Ｂは柱１の直交する他の２面の交差角部に係合するＶ字爪部３２Ｇを備える。チャック手段３２は、固定チャック３２Ａの受面部３２Ｆ、３２Ｆと可動チャック３２ＢのＶ字爪部３２Ｇとで柱１の長手方向中央部を挟圧してチャックする。
【００４３】
柱溶接装置１００は、１台のハンドリングロボット３０の両側に、２基の旋回装置４０、４０を並列的に設置して備える。ハンドリングロボット３０は、柱投入装置１０から連続的に投入される各柱１を２基の旋回装置４０、４０のそれぞれに例えば交互に受渡す。
【００４４】
旋回装置４０は、図４、図５に示す如く、ハンドリングロボット３０が搬出入する柱１をクランプするクランプ手段４３を設けた旋回ビーム４２の両端部を、左右の架台４１、４１に枢支して備える。旋回ビーム４２は左右の架台４１、４１に内蔵されている左右のサーボモータ４２Ｍ、４２Ｍにより駆動されて自らの横断面の中心軸まわりに旋回する。本実施例において、旋回ビーム４２は四角柱状をなし、その柱中心（横断面の中心軸）たる旋回中心軸まわりの外周の四面たる周方向４位置のそれぞれにクランプ手段４３のベースフレーム４４を設けている。
【００４５】
旋回装置４０は、旋回ビーム４２の軸方向の一端側と他端側のそれぞれに、クランプ手段４３たる床側クランプ手段４３Ａと天井側クランプ手段４３Ｂを設けている。旋回装置４０は、旋回ビーム４２の軸方向における床側クランプ手段４３Ａと天井側クランプ手段４３Ｂの少なくとも一方の設置位置を、柱１の長さの変化に応じて調整できる。本実施例では、柱１を床基準で旋回装置４０にセットし、床梁用ジョイントピース２Ｔ、２Ｋと天井梁用ジョイントピース３Ｔ、３Ｋを柱１の端面基準にて柱１に仮付けしてあるものとする。従って、床側クランプ手段４３Ａのベースフレーム４４Ａは旋回ビーム４２の軸方向の一端側の定位置に固定化され、床側クランプ手段４３Ａにより床梁用ジョイントピース２Ｔ、２Ｋが溶接される柱１の下端部をクランプする。また、天井側クランプ手段４３Ｂのベースフレーム４４Ｂは旋回ビーム４２に設けてあるスライド４２Ｓに沿ってスライドシリンダ４２Ｃによりスライド可能にされ、旋回ビーム４２の軸方向における設置位置を調整され、天井側クランプ手段４３Ｂにより天井梁用ジョイントピース３Ｔ、３Ｋが溶接される柱１の上端部をクランプする。
【００４６】
クランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）は、図６に示す如く、ベースフレーム４４（４４Ａ，４４Ｂ）に設けた支持台４５に受台４６を支持し、柱１の直交する２面のそれぞれを受ける受面部４６Ｆ、４６Ｆを備える。また、クランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）は、図７に示す如く、受台４６の受面部４６Ｆ、４６Ｆに着座せしめられた柱１のエンドプレート１Ｅの中央に備える孔１Ｈに差し込んだピン４７Ｐにより、柱１を上記受面部４６Ｆ、４６Ｆに押付ける押付保持手段４７を備える。押付保持手段４７は、ピン４７Ｐを柱１のエンドプレート１Ｅの孔１Ｈに差込む差込シリンダ４７Ｃと、孔１Ｈに差込まれたピン４７Ｐを該ピン４７Ｐの軸直角方向に変位させて柱１を上記受面部４６Ｆ、４６Ｆの側に加圧する押付シリンダ４７Ｄを備える。
【００４７】
旋回装置４０が旋回ビーム４２の旋回によりクランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）を、後述するように、柱搬入ステージＳ0から第１と第２の溶接ステージＳ1、Ｓ2、放熱ステージＳ3を経て柱搬出ステージＳ4に順に位置付けるまでの間、クランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）は上述の押付保持手段４７によって柱１の下端部と上端部を旋回ビーム４２上にクランプし続ける。
【００４８】
クランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）は、図６に示す如く、受台４６を支持台４５に枢支するとともに、ベースフレーム４４と受台４６の間にクランプ姿勢調整手段４８を構成する揺動シリンダ４８Ｃを介装している。クランプ姿勢調整手段４８は、揺動シリンダ４８Ｃの作動により受台４６の受面部４６Ｆ、４６Ｆの旋回ビーム４２に対する相対的角度位置を変化させ、クランプ手段４３により旋回ビーム４２上にクランプされた柱１の姿勢（各溶接ロボット５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂに対する溶接姿勢）を調節可能にする。
【００４９】
旋回装置４０は、図２に示す如く、旋回ビーム４２の旋回とともに移動するクランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）、及び該クランプ手段４３にクランプされた柱１を、旋回ビーム４２の旋回中心軸まわりに定めた柱搬入ステージＳ0と複数（本実施例では第１と第２）の溶接ステージＳ1、Ｓ2と放熱ステージＳ3と柱搬出ステージＳ4のそれぞれに順に位置付ける。本実施例では、柱搬入ステージＳ0と柱搬出ステージＳ4を同一位置に設定しており、旋回装置４０のサーボモータ４２Ｍ、４２Ｍは旋回ビーム４２を90度間隔で間欠的に旋回し、旋回ビーム４２の外周の各クランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）を各ステージＳ0〜Ｓ4に順に位置付ける。尚、第１の溶接ステージＳ1は柱１の下端部と上端部のそれぞれに、図１０（Ａ）に示す如く、妻床梁用ジョイントピース２Ｔと妻天井梁用ジョイントピース３Ｔを本付けするステージである。第２の溶接ステージＳ2は柱１の下端部と上端部のそれぞれに、図１０（Ｂ）に示す如く、桁床梁用ジョイントピース２Ｋと桁天井梁用ジョイントピース３Ｋを本付けするステージである。
【００５０】
柱溶接装置１００は、図８、図９に示す如く、２基の旋回装置４０、４０のそれぞれにおける第１と第２の溶接ステージＳ1、Ｓ2のそれぞれに、第１床側溶接ロボット５１Ａ及び第１天井側溶接ロボット５１Ｂと、第２床側溶接ロボット５２Ａ及び第２天井側溶接ロボット５２Ｂのそれぞれを配置している。
【００５１】
第１床側溶接ロボット５１Ａと第１天井側溶接ロボット５１Ｂは、旋回装置４０の旋回により第１の溶接ステージＳ1に位置付けられた床側クランプ手段４３Ａと天井側クランプ手段４３Ｂがクランプしている柱１に、予め仮付けされている妻床梁用ジョイントピース２Ｔと妻天井梁用ジョイントピース３Ｔを本付けする（図１０（Ａ））。
【００５２】
第２床側溶接ロボット５２Ａと第２天井側溶接ロボット５２Ｂは、旋回装置４０の旋回により第２の溶接ステージＳ2に位置付けられた床側クランプ手段４３Ａと天井側クランプ手段４３Ｂがクランプしている柱１に、予め仮付けされている桁床梁用ジョイントピース２Ｋと桁天井梁用ジョイントピース３Ｋを本付けする（図１０（Ｂ））。
【００５３】
従って、柱溶接装置１００による柱１の溶接作業工程は以下の通りになる。
(1)柱投入装置１０において、作業者の手作業の溶接により、柱１の下端部に妻と桁の床梁用ジョイントピース２Ｔ、２Ｋを仮付けするとともに、柱１の上端部に妻と桁の天井梁用ジョイントピース３Ｔ、３Ｋを仮付けする。
【００５４】
(2)ハンドリングロボット３０により、柱投入装置１０において各ジョイントピース２Ｔ、２Ｋ、３Ｔ、３Ｋが仮付けされた柱１を、並列配置されている２基の旋回装置４０、４０のそれぞれの柱搬入ステージＳ0に搬入する。柱１は旋回装置４０の柱搬入ステージＳ0で、旋回ビーム４２上の床側クランプ手段４３Ａと天井側クランプ手段４３Ｂにその下端部と上端部をクランプされる。
【００５５】
(3)旋回装置４０の間欠回転により、旋回ビーム４２上の床側クランプ手段４３Ａと天井側クランプ手段４３Ｂに上述(2)によりクランプされた柱１を、旋回装置４０の柱搬入ステージＳ0から第１と第２の溶接ステージＳ1、Ｓ2、放熱ステージＳ3を経て柱搬出ステージＳ4に順に移送する。旋回ビーム４２の外周の四面たる周方向４位置のそれぞれに設けられている４個のクランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）が、同時並列的に柱１をクランプし、それらの柱１が第１と第２の溶接ステージＳ1、Ｓ2、放熱ステージＳ3にて同時並行処理される。
【００５６】
(4)旋回装置４０の第１の溶接ステージＳ1では、第１の溶接ステージＳ1に位置付けられた床側クランプ手段４３Ａと天井側クランプ手段４３Ｂがクランプしている柱１に、予め仮付けされている妻床梁用ジョイントピース２Ｔと妻天井梁用ジョイントピース３Ｔが本付けされる。
【００５７】
（5)旋回装置４０の第２の溶接ステージＳ2では、第２の溶接ステージＳ2に位置付けられた床側クランプ手段４３Ａと天井側クランプ手段４３Ｂがクランプしている柱１に、予め仮付けされている桁床梁用ジョイントピース２Ｋと桁天井梁用ジョイントピース３Ｋが本付けされる。
【００５８】
(6)旋回装置４０の放熱ステージＳ3では、上述(4)、(5)で本付けされた柱１と各ジョイントピース２Ｔ、３Ｔ、２Ｋ、３Ｋの溶接部が放熱される。
【００５９】
(7)旋回装置４０の第１と第２の溶接ステージＳ1、Ｓ2、放熱ステージＳ3で上述(4)〜(6)の如くに処理された柱１が、旋回装置４０の柱搬出ステージＳ4（本実施例では柱搬入ステージＳ0と同一位置）でハンドリングロボット３０に受渡す。ハンドリングロボット３０が受取った柱１は柱払出装置２０に移載され、柱払出装置２０はこの柱１を下工程へと払い出す。
【００６０】
本実施例の柱溶接装置１００によれば以下の作用効果を奏する。
(a)旋回装置４０のクランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）により柱１をクランプして旋回する経路に沿って、柱搬入ステージＳ0と第１と第２の溶接ステージＳ1、Ｓ2と柱搬出ステージＳ4を順に定めた。建物ユニットの生産工場の平面視で、柱溶接装置の占有面積を縮小できる。
【００６１】
(b)柱１は旋回装置４０のクランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）によりクランプされて各ステージＳ0〜Ｓ4に移送される結果、柱１やジョイントピース２Ｔ、３Ｔ、２Ｋ、３Ｋにコンベヤとの擦れ傷を生じない。
【００６２】
(c)１台の前記ハンドリングロボット３０に対し、２基の旋回装置４０、４０を設置した。ハンドリングロボット３０が２基の旋回装置４０、４０のそれぞれに柱１を投入し、各旋回装置４０のそれぞれを互いに並列的に運転することができる。各旋回装置４０の柱搬入ステージＳ0に搬入された柱１は、当該旋回装置４０の各溶接ステージＳ1、Ｓ2で各溶接ロボット５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂによる各ジョイントピース２Ｔ、３Ｔ、２Ｋ、３Ｋの本付けを施されて当該旋回装置４０の柱搬出ステージＳ4から搬出される。従って、いずれか一方の旋回装置４０、又はそれに対応する溶接ロボットに故障等を生じたときには、他方の旋回装置４０による運転が可能で、生産性の低下を回避できる。
【００６３】
(d)前記旋回装置４０が旋回ビーム４２の旋回によりクランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）を柱搬入ステージＳ0から第１と第２の溶接ステージＳ1、Ｓ2、放熱ステージＳ3を経て柱搬出ステージＳ4に順に位置付けるまでの間、クランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）は柱１をクランプし続ける。各溶接ステージＳ1、Ｓ2で本付けによる溶接熱を受けた柱１及びジョイントピース２Ｔ、３Ｔ、２Ｋ、３Ｋが、拘束されたまま柱搬出ステージＳ4まで順送される結果、溶接歪を抑制できる。
【００６４】
(e)前記クランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）が、柱１の直交する２面のそれぞれを受ける受面部４６Ｆ、４６Ｆを備えるとともに、柱１のエンドプレート１Ｅが備える孔１Ｈに差し込んだピン４７Ｐにより、柱１を上記受面部４６Ｆ、４６Ｆに押付ける押付保持手段４７を備える。クランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）による柱１のクランプの確実を図ることができる。
【００６５】
(f)前記クランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）が、前記受面部４６Ｆ、４６Ｆの旋回ビーム４２に対する相対的角度位置を変化させ、クランプされた柱１の姿勢を調節し得るクランプ姿勢調整手段４８を備える。旋回装置４０のクランプ手段４３（４３Ａ、４３Ｂ）にクランプされた柱１の姿勢を、各溶接ステージＳ1、Ｓ2で、対応する溶接ロボットに対して必要とされる溶接姿勢に設定でき、柱１とジョイントピース２Ｔ、３Ｔ、２Ｋ、３Ｋの溶接品質を向上できる。
【００６６】
(g)旋回装置４０が旋回ビーム４２の軸方向の一端側と他端側のそれぞれに床側クランプ手段４３Ａと天井側クランプ手段４３Ｂを設けるとともに、第１と第２の溶接ステージＳ1、Ｓ2のそれぞれに第１床側溶接ロボット５１Ａ及び第１天井側溶接ロボット５１Ｂと、第２床側溶接ロボット５２Ａ及び第２天井側溶接ロボット５２Ｂのそれぞれを配置した。各溶接ステージＳ1、Ｓ2で、柱１の一端側に床梁用ジョイントピース２Ｔ、２Ｋを溶接し、他端側に天井梁用ジョイントピース３Ｔ、３Ｋを溶接できる。
【００６７】
(h)前記旋回装置４０が旋回ビーム４２の軸方向における床側クランプ手段４３Ａと天井側クランプ手段４３Ｂの少なくとも一方の設置位置を、柱１の長さの変化に応じて調整できる。柱１の長さの変化に簡易に対応し、床梁用ジョイントピース２Ｔ、２Ｋと天井梁用ジョイントピース３Ｔ、３Ｋのそれぞれを当該柱１の一端側と他端側の適宜位置に確実に溶接できる。
【００６８】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。即ち、本発明にあっては、第１建築部材を柱とし、第２建築部材を柱に梁を接続するためのジョイントピースとするものに限らない。例えば、第１建築部材を柱又は梁とし、第２建築部材を庇、バルコニー又は階段等の付帯物のための受け金具にしたり、空調機器又は給湯機器等の設備機器のための受け金具とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、第１建築部材に第２建築部材を溶接する溶接装置において、第２建築部材が仮付けされた第１建築部材をハンドリングするハンドリングロボットを有し、ハンドリングロボットが搬出入する第１建築部材をクランプするクランプ手段を設けた旋回ビームを備え、旋回ビームの旋回とともに移動するクランプ手段を該旋回ビームの旋回中心軸まわりに定めた第１建築部材搬入ステージと複数の溶接ステージと第１建築部材搬出ステージのそれぞれに順に位置付ける旋回装置を有するとともに、旋回装置の旋回により複数の溶接ステージのそれぞれに位置付けられたクランプ手段がクランプしている第１建築部材に第２建築部材を本付けする溶接ロボットを、旋回装置における複数の溶接ステージのそれぞれに配置した。これにより、建物ユニットの生産工場における柱溶接装置等の溶接装置の占有面積を縮小することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  柱（第１建築部材）
１Ｅ  エンドプレート
１Ｈ  孔
２Ｔ  妻床梁用ジョイントピース（第２建築部材）
２Ｋ  桁床梁用ジョイントピース（第２建築部材）
３Ｔ  妻天井梁用ジョイントピース（第２建築部材）
３Ｋ  桁天井梁用ジョイントピース（第２建築部材）
３０  ハンドリングロボット
３２  チャック手段
４０  旋回装置
４２  旋回ビーム
４３  クランプ手段
４３Ａ  床側クランプ手段
４３Ｂ  天井側クランプ手段
４６  受台
４６Ｆ  受面部
４７  押付保持手段
４７Ｃ  差込シリンダ
４７Ｄ  押付シリンダ
４７Ｐ  ピン
４８  クランプ姿勢調整手段
４８Ｃ  揺動シリンダ
５１Ａ  第１床側溶接ロボット
５１Ｂ  第１天井側溶接ロボット
５２Ａ  第２床側溶接ロボット
５２Ｂ  第２天井側溶接ロボット
１００  柱溶接装置
Ｓ0  柱搬入ステージ
Ｓ1  第１の溶接ステージ
Ｓ2  第２の溶接ステージ
Ｓ4  柱搬出ステージ
【要約】
【課題】  建物ユニットの生産工場における柱溶接装置等の溶接装置の占有面積を縮小すること。
【解決手段】  柱溶接装置１００において、ハンドリングロボット３０が搬出入する柱１をクランプするクランプ手段４３を設けた旋回ビーム４２を備え、旋回ビーム４２の旋回とともに移動するクランプ手段４３を該旋回ビーム４２の旋回中心軸まわりに定めた柱搬入ステージＳ0と複数の溶接ステージＳ1、Ｓ2と柱搬出ステージＳ4のそれぞれに順に位置付ける旋回装置４０を有するとともに、旋回装置４０の旋回により複数の溶接ステージＳ1、Ｓ2のそれぞれに位置付けられたクランプ手段４３がクランプしている柱１にジョイントピース２Ｔ、２Ｋ、３Ｔ、３Ｋを本付けする溶接ロボット５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂを、旋回装置４０における複数の溶接ステージＳ1、Ｓ2のそれぞれに配置したもの。
【選択図】  図１【図１】
0005480953.tif 000002
【図２】
0005480953.tif 000003
【図３】
0005480953.tif 000004
【図４】
0005480953.tif 000005
【図５】
0005480953.tif 000006
【図６】
0005480953.tif 000007
【図７】
0005480953.tif 000008
【図８】
0005480953.tif 000009
【図９】
0005480953.tif 000010
【図１０】
0005480953.tif 000011